Física: ¿Qué es la Física? ¿Qué Estudia? Experimentos, Actividad, Ramas, Formulas

Física

Física (del griego physis: la naturaleza) es la ciencia que estudia la materia, la energía, el tiempo, el espacio y las interacciones entre ellos. Es el estudio de la naturaleza en su sentido más amplio, la física estudia sus leyes e intenta hacer modelos que se adapten a los resultados de experimentos realizados. La física no estudia la realidad universal, sino sólo aquella que está a nuestro alcance.

¿Qué es la Física? ¿Qué Estudia la Física?

La física es la ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. Es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el Siglo XVI surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

¿Qué Estudia la Física?

La palabra física deriva del vocablo griego physos, que significa naturaleza.

La física es la ciencia que se ocupa de los componentes fundamentales del Universo, de las fuerzas que éstos ejercen entre sí y de los efectos de dichas fuerzas.

La física estudia sistemáticamente los fenómenos naturales, tratando de encontrar las leyes básicas que los rigen. Utiliza las matemáticas como su lenguaje y combina estudios teóricos con experimentales para obtener las leyes correctas.

La física busca las leyes fundamentales de la naturaleza. Las ramas de la física estudian el movimiento de los cuerpos, el comportamiento de la luz y de la radiación, el sonido, la electricidad y el magnetismo, la estructura interna de los átomos y núcleos atómicos, el comportamiento de los fluidos (líquidos y gases), y las propiedades de los materiales, entre otras cosas.

La física es una ciencia básica consagrada al estudio de las leyes fundamentales de la naturaleza. Sus dominios son el movimiento, el calor, el sonido, la luz, la electricidad, el magnetismo, la electrónica y la energía atómica.

La física es una ciencia en cambio permanente hacia una búsqueda de leyes con rangos de validez cada vez más amplios. Una ley física es correcta cuando su comprobación da resultados positivos.

La física cuenta con cuatro pilares básicos: la mecánica clásica, cuyo propósito es estudiar las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos; la electrodinámica clásica, dedicada al estudio de los fenómenos que involucran cargas electromagnéticas; la física cuántica, utilizada para describir el mundo macroscópico bajo la hipótesis de que están formados por cuerpos microscópicos cuyas leyes conocemos.

Definición y Concepto de Física

Definición de Física

La física es la ciencia fáctica que estudia las verdades últimas del orden de la naturaleza. Al ser el tema tan extenso, la física comprende una serie de teorías centrales que asumen distintas áreas más acotadas: en primer lugar, tenemos a la mecánica clásica, que se ocupa del estudio de los cuerpos a escala macroscópica, como así también de los movimientos a velocidades inferiores a la de la luz; la teoría de la relatividad, que se aboca al estudio del espacio y del tiempo en términos relativos; la termodinámica, que se basa en el estudio del calor como forma de energía; el electromagnetismo, que estudia las partículas cargadas de electricidad y magnetismo; la cinética que estudia a los cuerpos en movimiento; y finalmente, la mecánica cuántica, que estudia tanto sistemas atómicos como subatómicos, como así también la radiación electromagnética.

La física es entonces la ciencia que estudia a los cuerpos, cualquiera sea su estado (líquido, gaseoso o sólido) en relación con otros cuerpos y los procesos que pueden producirse en él (movimientos, deformaciones, aplicaciones de fuerza, entre otros). La física, al igual que la matemática, es una ciencia exacta, puesto que ante una operación realizada se esperará un único resultado. No puede haber más de un resultado para una operación física. Por esto, la física utiliza los métodos inductivos, en cuanto tales operaciones se reflejarán en tal resultado (en ese resultado y no en otro).

Las primeras reflexiones relacionadas con lo que hoy se denomina física deben buscarse en la antigüedad. Ya en los primeros años de nuestra era, Ptolomeo escribirá un tratado astronómico denominado Almogesto en el que afirma que la tierra es el centro del universo y los astros giran alrededor de ella. Más tarde, Copérnico publico su teoría heliocéntrica, y más tarde, Galileo Galilei. Los posteriores momentos de importancia se dieron en el siglo XVIII con la formulación de la termodinámica, en el siglo XIX con el electromagnetismo y, finalmente, en el siglo XX, con la teoría de la relatividad introducida por Albert Einstein y con la teoría cuántica desarrollada tanto por este como por Planck y Bohr.

La física es utilizada en otras áreas como la mecánica automotriz, la electromecánica, la industria que produce electrodomésticos, las distintas ingenierías (nuclear, agronómica, tecnología de alimentos, electrónica, entre otras). Claro que en estas áreas de estudio las teorías son mucho más específicas que aquellos contenidos básicos de física que teníamos en la época de escuela secundaria.

El desafío actual de la física es desarrollar una teoría que integre a todas las ya citadas. Al momento se han creado muchas expectativas en torno de la teoría de las supercuerdas, aunque todavía falta demasiado camino para que sea aceptada por la comunidad científica como una teoría unificadora.

La física es una de las disciplinas que cada año ostenta un Premio Nobel, y en este sentido, se corona como ganador aquel (o aquellos) investigadores científicos que innovan con sus descubrimientos o teorías en la vanguardia de la disciplina. Estos descubrimientos o desarrollos suponen el mejoramiento de un área específica o un avance que permitirá la optimización de procesos industriales o de producción.

Concepto de Física

La física, en sentido amplio, es la ciencia que estudia los fenómenos naturales, abarcando otras ciencias, como la química, la geología o la astronomía, con las que está estrechamente relacionada.

En sentido estricto, tiene por objeto el estudio de los cuerpos en cuanto a sus propiedades, y a los fenómenos o cambios accidentales que en ellos se producen por obra de los agentes naturales, sin transformación de la materia, pues sino se trataría de fenómenos químicos. La caída de una piedra es un fenómeno físico pues la piedra no se transforma; la combustión del carbón es un fenómeno químico, pues el carbón se convierte en vapor de agua y dióxido de carbono.

La física se divide para su mejor estudio en ramas: mecánica, electricidad, termología, acústica y óptica. Luego se agregaron, producto del avance científico, la física nuclear, la atómica y la mecánica cuántica.

La física es una ciencia experimental, formula leyes, que surgen luego de la observación de los fenómenos, que permite la formulación de hipótesis o conjeturas, que luego son sometidas a un estudio sistemático para rechazarlas, modificaras o generalizarlas, y en este caso sentar las reglas o leyes sobre el gobierno de la naturaleza, entre un fenómeno y su causa, y se enuncian por lo general a través de fórmulas matemáticas. El conjunto de fenómenos, leyes y consecuencias que se refieren a una sola causa, conforman una teoría, como por ejemplo, la teoría de la relatividad o la de gravitación.

El estudio de la física se remonta a la antigüedad griega, y llega en la actualidad a tratar de sentar teorías fundadas acerca del origen del universo, ya sea verdadera o falsa, estableciendo predicciones sobre acontecimientos futuros.

Definición de Actividad Física

Se entiende por actividad física a toda actividad o ejercicio que tenga como consecuencia el gasto de energía y que ponga en movimiento un montón de fenómenos a nivel corporal, psíquico y emocional en la persona que la realiza. La actividad física puede ser realizada de manera planeada y organizada o de manera espontánea o involuntaria, aunque en ambos casos los resultados son similares.

Normalmente, la actividad física es una capacidad que poseen todos los seres vivos que se mueven: animales y ser humano. Sin embargo, en el caso del ser humano, la actividad física puede ser pensada y propiamente organizada a fin de obtener resultados específicos. La actividad física en el ser humano se ha popularizado en las últimas décadas como una manera directa hacia el bienestar no sólo físico si no también psíquico y emocional ya que se considera que el ejercicio desestresa, permite eliminar toxinas y despierta componentes químicos que tienen que ver con la satisfacción personal.

La actividad física puede ser ejercida o realizada de diversas maneras. Cuando esta es involuntaria o no planeada, la actividad física es más bien ejercicio básico tal como caminar, realizar tareas hogareñas y muchas otras. La actividad física planeada es también muy variada y se pueden encontrar numerosos tipos de ejercicios que están pensados para diferente tipos de públicos, para diferentes necesidades, para obtener diferentes tipos de resultados.

La actividad física conlleva muchos beneficios tales como el mejoramiento de la salud a nivel corporal (mejora la circulación, permite perder grasa, activa el metabolismo, da fuerza a los músculos), pero también a un nivel emocional y psíquico ya que permite al organismo desestresarse, renovar energías y desgastar toda la fuerza que tengamos de sobra.

Los gimnasios, clubes y centros de ejercicio son hoy en día extremadamente populares ya que suelen ofrecer una importante diversidad de actividads para que los asociados y clientes encuentren aquella que cumple mejor con sus objetivos y necesidades.

Definicion de Física: Antigua y moderna

Se llama física a la ciencia que estudia las propiedades de la energía y la materia, considerando solamente los elementos capaces de medida.

Concepto de física: Antigua y moderna

Existen diversas ciencias que nos permiten entender mucho mejor el mundo en el cual habitamos; entre ellas tenemos la química y la física; ambas han trabajado muchas veces en conjunto para desarrollar leyes o teorías que permitieron, luego, las posteriores invenciones de las cuales hoy disfrutamos. En este artículo haremos referencia a las características de la física, pero primero haremos hincapié e su definición; la misma no dice que ésta es una ciencia que se ocupa de estudiar los componentes fundamentales del Universo observando la fuerza que éstos ejercen entre sí y los defectos de las mismas. La definición de física moderna nos dice que ésta incorpora elementos de los tres aspectos previamente mencionados, pero al mismo tiempo no puede separarse del resto del contexto. La física se relaciona con las demás ciencias naturales y, en cierta forma, engloba a la mayoría: geofísica, geología, astronomía, etc.

Física moderna

La definición de física separa a la "moderna" de la "antigua", la primera se centra particularmente en la interacción entre partículas la cual será observada con la ayuda de un microscopio. A través de este enfoque se han obtenido diferentes avances tecnológicos en infinidad de campos; por ejemplo, la termodinámica desarrollada en el siglo XIX, es la encargada de establecer y cuantificar la base de las ingenierías mecánicas y químicas.

Los conceptos termodinámicos como el volumen, la temperatura y la presión de un gas son necesarios para entender el funcionamiento de los sistemas químicos e industriales que rigen en la actualidad. Durante el siglo XIX los físicos solían ser a la vez filósofos, matemáticos, biólogos, químicos o ingenieros; actualmente la física se ha desarrollado a tan grandes escalas que los físicos modernos limitan su atención sólo a dos ramas de su ciencia. Los descubrimientos más preponderantes de esta época en electricidad y magnetismo forman hoy parte del campo de ingenieros de comunicaciones y electrónicos ya que los mismos poseen propiedades de este estilo.

La teoria de la relatividad y su creador Albert Einstein revolucionaron el concepto de la fisica en el siglo XX

Física Antigua

La definición de física también menciona a la "antigua", esta es, obviamente, la que solía practicarse en la antigüedad por los chinos, babilonios, mayas y egipcios. Éstos observaron los movimientos de planetas y lograron predecir eclipses pero sin encontrar un sistema que pudiera explicarlos; los filósofos griegos fueron quienes introdujeron dos ideas cruciales sobre los componentes del Universo: el atomismo y la teoría de los elementos. Se produjeron notables avances en la física durante el período helenístico; allí Arquímedes confeccionó varios aparatos mecánicos muy prácticos utilizando palancas y tornillos y midió la intensidad de los objetos sumergiéndolos en un líquido. Aristarco de Samos halló la relación entre las distancias de la Tierra al Sol y de la primera a la Luna; el astrónomo y matemático Tolomeo propuso el sistema que hoy lleva su nombre para explicar el movimiento planetario. La definición de física antigua involucra a Newton, quien cuando tenía 23 años, desarrolló los principios de la mecánica, formuló la ley de gravitación universal y separó la luz blanca en sus colores que la constituyen.

La revolución en el campo de la físca moderna

Hacia 1880 la física presentaba un panorama calmo ya que la mayoría de los fenómenos podían explicarse mediante la mecánica de Newton, la teoría electromagnética de Maxwell y la termodinámica de Boltzmann, sólo quedaba resolver unos pocos inconvenientes. La explicación de los espectros de emisión y absorción de los gases y sólidos y la determinación de las propiedades del éter eran fenómenos revolucionarios que estallaron en 1895 cuando Wilhelm Roentgen descubrió los rayos X; luego, Joseph Thompson descubrió el electrón y en 1896 Antoine Becquerel la radiactividad. Estos descubrimientos completaron lo que se creía "completo" y muchos de ellos desafiaban todas las teorías disponibles.

Ramas de la Física

La Física no solo es una ciencia natural, sino que es el estudio de la materia y su movimiento a través del espacio-tiempo y todo lo que se deriva de estos, tales como la energía y vigor . En términos más generales, es el análisis general de la naturaleza, llevada a cabo con el fin de entender cómo el mundo y el universo se comportan.

RAM1La física se conforma como una de las más añejas disciplinas de estudio, o talvez una de las más añejas si tomamos en cuenta que en ella se alberga la astronomía (observación del cielo en sus inicios).

En los últimos 2000 años, la física ha sido tomada en cuenta como sinónimo de la filosofía, química, matemática y biología, pero ha sido durante el siglo 16 mientras sucedía la revolución en la ciencia, que la Física surgió para convertirse en una de las ciencias modernas, con características únicas y derechos adquiridos.

Sin embargo y como toda ciencia que estudia los fenómenos que suceden en el mundo y fuera de el, su vinculación con otras ciencias es ineludible, por lo que sus límites en ciertas áreas esta algo difuso.

Ramas

  • Astrofísica

  • La física atómica

  • Biofísica

  • Química Física

  • La física clásica

  • Física de la materia condensada

  • Física Molecular

  • Física Nuclear

  • Óptica

  • Física de Partículas

  • Física Cuántica

  • Termodinámica.

Astrofísica

  • La cosmología, gravitación física, la astrofísica de alta energía, Astrofísica Planetario, la física del plasma, la física espacial, astrofísica estelar;

  • Big Bang (o creación), el modelo Lambda-CDM, la inflación cósmica, la relatividad general, la Ley de la gravitación universal;

  • Agujero Negro, la radiación de fondo cósmica, cuerdas cósmicas, Cosmos, La energía oscura, materia oscura, galaxia, la gravedad, la radiación gravitacional, singularidad gravitacional, Planeta, Sistema Solar, estrellas, Supernova, Universo.

Atómica, molecular y óptica física

  • La física atómica, la física molecular, atómica y molecular de la astrofísica, la física química, óptica, fotónica;

  • Óptica cuántica, química cuántica, ciencias de la información cuántica;

  • Átomo, molécula, difracción, la radiación electromagnética, láser, la polarización, la línea espectral, efecto Casimir.

Física de partículas

  • Acelerador de la física, la física nuclear, astrofísica nuclear, la astrofísica de partículas, la física de partículas fenomenología;

  • Modelo Estándar, la teoría de campo cuántica, la cromodinámica cuántica, la teoría electro débil, la teoría de campo efectivo, campo de la teoría reticular, indicador de la teoría reticular, la teoría de Gauge, supersimetría, unificación de la teoría de Grand, la teoría de las supercuerdas, la teoría M;

  • vigor fundamentales ( gravitatoria, electromagnética, débil, fuerte ), las partículas elementales, Spin, antimateria, ruptura de la simetría espontánea, Brane, cuerdas, la gravedad cuántica, la teoría de todo, la energía del vacío.

Física de la materia condensada

  • Física del estado sólido, la física de alta presión, temperatura física de baja, y la física mesoscópica nanoescala, la física de polímeros;

  • la teoría BCS, la onda de Bloch, gas de Fermi, líquido de Fermi, el cuerpo la teoría de muchos;

  • Fases ( gas, líquido, sólido, condensado Bose-Einstein, superconductores, superfluido ), conducción eléctrica, magnetismo, organización de vacaciones, la vuelta, ruptura de la simetría espontánea.

¿Qué es una Formula Física?

Es una ecuacion matematica que relaciona de manera dimensionalmente correcta a diferentes variables fisicas entre si de tal manera que podemos conocer el valor de una de ellas si conocemos el valor de todas las demas y se manejan en las unidades correctas.

Sus partes son variable dependiente, variable o variables independientes, y constantes.

ej. h= 1/2 g*t^2

variable dependiente - h (altura) en metros

variable independiente - t (tiempo) en segundos

constantes - 1/2, g (gravedad) en m/s^2

FORMULAS DE FÍSICA

Formula de intensidad de corriente

Donde (I) intensidad de corriente Q (Carga electrica) (T) tiempoI= Q/TQ= T.IT= Q/I

Formula de velocidad

Velocidad: V= D/TDistancia: D= V.TTiempo: T: D/V

Frecuencia de onda

F = V./ λ

Velocidad de onda

V.= F X λ

longitud de onda

λ= V./F

Formula de aceleracion

Vf=Velocidad final (Km/hrs2)Vi =Velocidad inicialT= TiempoG= Gravedada= Aceleraciona=V/Ta= Vf-vi/TVf= vi+a.tvi=vf-a.tg= a.9.81m/seg2

Newton Kg (m/seg2)

F= fUERZAM= MASAa= ACELERACIONF=(a)(m) M=F/a A= F/MErnegia cineticaM= MasaV2=Velocidad2Ec= 1/2 M.V2

Formula de energia potencial

M= Masa (G)= gravedadh= alturaEp= Energia potencialEp= M.g.h

Formula de densidad

Densidad: D= M/VM= masaV= VolumenM3=(Metro cubico)

Sacar grados centigrados

ºF= farengeth º32 ºK= kelvin º273 ºC= Grados centigrados º1 ºC= 5/9 (Fº-36) O ºC= ºF-32/1.8 ºF= 9/5 (ºC)+32 O ºF= 1.8(ºC)+32 ºK= ºC+273 ºC= K-273

Formula de presion

P= F/AF= P.AA= F/PP= PresionF= FuerzaA= Area m2

Unidades: Newtons/m2= pascales

Formula de presion hidrostatica

P= d*g*hd= P/g.hh= P/d.gP= presion ( N/m2= Pascales)d= Densidad (liquido) = kg /m3g= Gravedad (9.81 m /seg2)h= altura o profundidad= mts

Formula de calor

Q= Ce*m (Tf-Ti)Ce= Q/m(Tf-Ti)Tf=Ti+Q/Ce.mTi= Tf-Q/Ce.mCe= Calor especificoQ= calorTi= Temperatura inicialTf= Temperatura final

Unidades

Ce= cal/gºcQ= Calm= KgTi= ºCTf= ºC

Calor especifico de las sustancia

 

Formula de diferencia de potencial

V= w/Qw= (V)(Q)W= Trabajo realizado en joulesQ= Carga electrica (Colums)V= Diferencia de potencial (J/C= Volts (u))

Ley de ohms( R)

(I) Intensidad de corrienteV= Diferencia de potencialR= Resistencia electrica en ohmsI= V/RV= I.RR= V/T

FORMULAS

APLICACIÓN

FORMULA

NOTAS

UNIDADES

MOVIMIENTO UNIFORME

E = V·T

METROS

MOV. UNI. ACELERADO

E = Vi·T+1/2AT2

METROS

MOVIMIENTO DE CAIDA LIBRE

Vf2 = Vi2+2AE

G = 9´8 M/S2

METROS/ SEGUNDO

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

W = "/T ! VELOCIDAD ANGULAR

V = W·RADIO ! VELOCIDAD LINEAL

W = "/T=2"/T=2"F

FRECUENCIA = REVOLUCIONES/SEGUNDO (F)

PERIODO = TIEMPO PARA UNA REVOLUCIÓN (T)

" = ANGULO (EN RADIANES)

W = RAD./SEGUNDO

V = METROS/ SEGUNDO

F = SEGUNDO-1

LEY DE HOOKE (MUELLES)

L = F/K

K = CONSTANTE

METROS

ATRACCIÓN GRAVITATORIA

F = G·M·M/D2

G = C. GRAVITATORIA 6´67·10-11 N·M2/Kg2

NEWTONS

CANTIDAD DE MOVIMIENTO

P = M·V

P = CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Kg·M/ SEGUNDO

PRESIÓN

Pr = F/SUPERFICIE (N/M2)

F1/S1 = F2/S2

PASCALES (N/M2)

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Pr H = H·D·G

DIFERENCIA DE PRESIÓN = (H1-H2)·D·G

PASCALES

EMPUJE

E = Vcuerpo·Dliquido·G

E = PESO EN EL AIRE - PESO APARENTE

NEWTONS

TRABAJO

W = F·E·Cos de

PARA =0 W MÁXIMO; PARA =90 W=0

JULIOS

POTENCIA

P = W/T (JULIO/SEGUNDO)

1 c.v. = 735 WATIOS

WATIOS (J/SEGUNDO)

ENERGÍA POTENCIAL MECÁNICA

Ep = M·G·H

LA ELÁSTICA NO ENTRA

JULIOS

ENERGÍA CINÉTICA

1/2M·V2

ES TAMBIÉN ENERGÍA MECÁNICA

JULIOS

CALOR

Q = M·K·T

K = CALOR ESPECÍFICO (JULIO/KgºC)

JULIOS

EQUILIBRIO TÉRMICO

M1·K1(t1-t) = M2·K2(t-t2)

Qcede = Qgana

JULIOS

DILATACIÓN LINEAL

Lt= L0·(1+t)

= COEFICIENTE DE DILATACIÓN (ºC-1)

METROS

D. SUPEFICIAL Y CÚBICA

MISMA FORMULA; !S !V

Y SON CUADRADO Y CUBO DE

METROS2; METROS3

ECUACIÓN DE LOS GASES PERFECTOS

P1·V1/T1=P2·V2/T2

SI P=Cte. Pt=P0· (1+t); si V=Cte. se cambia P por V

=1/273ºC Coef. Dilatación

ATRACCIÓN ELÉCTRICA

F = K·q1·q2/D2 (K=Cte.)

K en el vacío 9·109 N·M2/Culombio2; K no en el vacio =1/4; !Cte. Dieléctrica; = 0·r; 0=Vacío =1/4·9·109; r = Medio con respecto al vacío

NEWTONS

POTENCIAL ELÉCTRICO

V = Ep/q0 =K·q/D (JULIO/CULOMBIO)

Es la energía necesaria para traer una carga del "

VOLTIOS

INTENSIDAD

q/t (CULOMBIO/SEGUNDO)

Cantidad de carga por unidad de tiempo

AMPERIOS

LEY DE OHM

R = (Va-Vb)/I (VOLTIO/AMPERIO)

Diferencia de potencial/ Intensidad = Constante

OHMNIOS

RESISTENCIAS

R = ·LONGITUD/SECCIÓN

= CONSTANTE DE LA SUSTANCIA (·M)

OHMNIOS (V/A)

RESISTENCIAS EN SERIE

Rt = Ri; LEY DE OHM=(Va-Vb)=R·I

I=SE MANTIENE; (Va-Vb)=(Vx-Vy)

OHMNIOS

RESISTENCIAS EN PARALELO

1/Rt=1/R1+1/R2

(Va-Vb)=IGUAL ; I=SE REPARTE=(Va-Vb)/RX

OHMNIOS

TRABAJO

W = I2·R·T (A2··S)

W = I·T·(Va-Vb)

JULIOS

POTENCIA

P = I2·R (A2·)

P = W/T

WATIOS

www.Santificacion.Info
¡DVDs, Libros y Artículos Gratis!
FREE DVDs & VIDEOS
WATCH & DOWNLOAD ALL OUR DVDs & VIDEOS FOR FREE!